Зависимость некоторых свойств элементов и их соединений от Z

Свойства	Изменение свойств элементов с ростом Z
в периодах (слева направо)	в главных подгруппах (сверху вниз)
Первая энергия ионизации I₁^*	увеличивается	уменьшается
Сродство к электрону F^*
Относительная ЭО
Орбитальный радиус r	уменьшается	увеличивается
Окислительные	усиливаются	ослабевают
Неметаллические
Кислотный характер соединений
Восстановительные	ослабевают	усиливаются
Металлические
Основной характер соединений
Плотность простых веществ	увеличивается	возрастает по схеме I IV®VIII
Температуры кипения металлов	––––	уменьшается
Способность к комплексообразованию (для d-элементов)	усиливается	усиливается в побочных подгруппах
Растворимость гидроксидов	от типичных металлов к амфотерным элементам убывает

* - изменение свойства в периодах не монотонное, имеются локальные максимумы.

2. Сродство к электрону F (Дж/моль или эВ)– это энергия, которая выделяется при присоединении 1 моль электронов к 1 моль атомов. Данное свойство атома характеризует его окислительную способность: чем больше значение F, тем сильнее выражены окислительные свойства атома. В группах с увеличением порядкового номера элемента энергия сродства к электрону уменьшается, а в периодах – возрастает, но не монотонно. Локальные максимумы значений F смещены на один элемент влево по сравнению с энергией ионизации атома. Наибольшими значениями F обладают элементы VII (А) группы, а у большинства металлов и у благородных газов сродство к электрону невелико или отрицательно.

3. Электроотрицательность (ЭО) характеризует способность атомов притягивать к себе электроны. Эта величина имеет условный характер, так как способность атома притягивать электроны зависит от типа соединения и валентного состояния элемента.

По относительной шкале электроотрицательностей Л. Полинга: абсолютная ЭО атома лития принята равной 1, а ЭО остальных атомов отнесены к значению абсолютной ЭО(Li). По этой шкале максимальным значением ЭО равным четырем обладает атом фтора. Значения относительной ЭО некоторых элементов приведены в табл.4. Общая тенденция изменения относительной ЭО атомов в периодах и группах ПС приведена в табл.3.

Так как движение электрона имеет волновой характер, то невозможно оценить абсолютные размеры атомов. Поэтому на практике пользуются их условными размерами: орбитальным радиусом и эффективным радиусом.

Орбитальный радиус r – это теоретически рассчитанное расстояние от ядра до главного максимума электронной плотности внешней АО. Эффективные радиусы r_эф атомов оценивают по экспериментальным данных, как ½ расстояния между центрами смежных атомов в кристалле. r_эф затруднительно сравнивать между собой, так как на их значение оказывают влияние различные факторы (структура вещества, характер связи, СО элемента и т.д.). Периодичность изменения орбитальных радиусов атомов приведена в табл.3.

При образовании катиона r частицы уменьшается по сравнению с размером атома, причем, чем больше заряд катиона, тем меньше радиус. В случае образования аниона орбитальный радиус частицы возрастает тем больше, чем выше отрицательный заряд иона.

Закономерная периодическая повторяемость электронных структур валентных подуровней элементов, и как следствие, повторяемость их свойств, отражается в Периодическом законе, современная формулировка которого гласит: свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов. Графическим отражением периодического закона является ПС элементов Д.И. Менделеева, в которой элементы расположены в порядке возрастания Z их атомов и подразделяются на естественные совокупности – периоды и группы.

Период – это горизонтальный ряд элементов, в атомах которых происходит заполнение одинакового числа электронных слоев. Номер периода совпадает со значением n внешнего энергетического уровня и показывает число электронных слоев атома. Зависимость свойств химических элементов и их соединений в периоде с увеличением Z атомов приведена в табл. 3.

Таблица 4